(57)【要約】【課題】局側装置の省電力化を適切に図ることが可能な省電力制御方法、局側装置および通信システムを提供する。【解決手段】１または複数の宅側装置１０２と、各宅側装置１０２と共通の通信回線を介して通信信号を送受信するための局側装置１０１とを備え、各宅側装置１０２から局側装置１０１への通信信号が時分割多重される通信システムにおける省電力制御方法であって、各宅側装置１０２から局側装置１０１への通信信号のトラフィック量を示すトラフィック情報を取得するステップと、取得したトラフィック情報に基づいて、各宅側装置１０２から送信される通信信号の受信動作を停止するスリープ状態への遷移が局側装置１０１において可能か否かを判断するステップとを含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の宅側装置と、各前記宅側装置と共通の通信回線を介して通信信号を送受信するための局側装置とを備え、前記各宅側装置から前記局側装置への前記通信信号が時分割多重される通信システムにおける省電力制御方法であって、
前記各宅側装置から前記局側装置への前記通信信号のトラフィック量を示すトラフィック情報を取得するステップと、
取得した前記トラフィック情報に基づいて、前記各宅側装置から送信される前記通信信号の受信動作を停止するスリープ状態への遷移が前記局側装置において可能か否かを判断するステップとを含む、省電力制御方法。
【請求項２】
前記省電力制御方法は、さらに、
前記スリープ状態へ遷移可能であると判断した場合に、前記局側装置が前記スリープ状態へ遷移できるように、前記各宅側装置から前記局側装置への前記通信信号の送信を制御するステップを含む、請求項１に記載の省電力制御方法。
【請求項３】
前記通信信号の送信を制御するステップにおいては、前記各宅側装置から前記局側装置への前記通信信号の送信が所定間隔以内で行なわれるように前記各宅側装置を制御する、請求項２に記載の省電力制御方法。
【請求項４】
前記通信信号の送信を制御するステップにおいては、前記通信回線における帯域の前記各宅側装置への割り当てを停止し、
前記省電力制御方法は、さらに、
前記局側装置が、前記割り当ての停止により前記各宅側装置から前記局側装置へ前記通信信号が到着しなくなる期間において前記スリープ状態となるステップを含む、請求項２または請求項３に記載の省電力制御方法。
【請求項５】
前記局側装置は、前記各宅側装置からの前記通信回線における帯域の割り当て要求の受信期間、および予定された前記各宅側装置からの前記通信信号の受信期間を含む割り当て周期を繰り返し、
前記省電力制御方法は、さらに、
前記局側装置が、前記通信信号の受信期間において、前記予定された前記通信信号の受信を完了した後に前記スリープ状態へ遷移するステップを含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の省電力制御方法。
【請求項６】
１または複数の宅側装置と、各前記宅側装置と共通の通信回線を介して通信信号を送受信するための局側装置とを備え、前記各宅側装置から前記局側装置への前記通信信号が時分割多重される通信システムにおける前記局側装置であって、
前記各宅側装置から前記局側装置への前記通信信号のトラフィック量を示すトラフィック情報を取得するためのトラフィック情報取得部と、
前記トラフィック情報取得部によって取得された前記トラフィック情報に基づいて、前記各宅側装置から送信される前記通信信号の受信動作を停止するスリープ状態への遷移が前記局側装置において可能か否かを判断するためのスリープ制御部とを備える、局側装置。
【請求項７】
１または複数の宅側装置と、各前記宅側装置と共通の通信回線を介して通信信号を送受信するための局側装置とを備え、前記各宅側装置から前記局側装置への前記通信信号が時分割多重される通信システムであって、
前記各宅側装置から前記局側装置への前記通信信号のトラフィック量を示すトラフィック情報を取得するためのトラフィック情報取得部と、
前記トラフィック情報取得部によって取得された前記トラフィック情報に基づいて、前記各宅側装置から送信される前記通信信号の受信動作を停止するスリープ状態への遷移が前記局側装置において可能か否かを判断するためのスリープ制御部とを備える、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省電力制御方法、局側装置および通信システムに関し、特に、局側装置の省電力化を図る省電力制御方法、局側装置および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。これに伴って、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）およびＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等のブロードバンドアクセスが可能な装置も急速に普及してきている。
【０００３】
ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．３ａｈ（登録商標）−２００４（非特許文献１）には、複数の宅側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が光通信回線を共有して局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）とのデータ伝送を行なう媒体共有形通信である受動的光ネットワーク（ＰＯＮ：Passive Optical Network）の１つの方式が開示されている。すなわち、ＰＯＮを通過するユーザ情報およびＰＯＮを管理運用するための制御情報を含め、すべての情報がイーサネット（登録商標）フレームの形式で通信されるＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標） PON）と、ＥＰＯＮのアクセス制御プロトコル（ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol））およびＯＡＭ（Operations Administration and Maintenance）プロトコルとが規定されている。局側装置と宅側装置との間でＭＰＣＰフレームをやりとりすることによって、宅側装置の加入、離脱、および上りアクセス多重制御などが行なわれる。また、非特許文献１では、ＭＰＣＰメッセージによる、新規宅側装置の登録方法、帯域割り当て要求を示すレポート、および送信指示を示すゲートについて記載されている。
【０００４】
なお、１ギガビット／秒の通信速度を実現するＥＰＯＮであるＧＥ−ＰＯＮ（Giga Bit Ethernet（登録商標） Passive Optical Network）の次世代の技術として、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ（登録商標）−２００９として標準化が行なわれた１０Ｇ−ＥＰＯＮすなわち通信速度が１０ギガビット／秒相当のＥＰＯＮにおいても、アクセス制御プロトコルはＭＰＣＰが前提となっている。
【０００５】
ＰＯＮシステムにおいて省電力化を図る方法の一例として、たとえば、特開２０１０―１１４８３０号公報（特許文献１）には、以下のような構成が開示されている。すなわち、局側装置と複数の宅側装置との間で光分岐器を介して光通信を行なうＰＯＮシステムにおいて、上記局側装置の送信部は、各宅側装置に順次送信するユーザフレームを蓄積する下りバッファ部と、省電力モード制御部とを有する。上記省電力モード制御部は、上記下りバッファ部の中の送信するユーザフレームが空の宅側装置に対して、当該宅側装置に上り帯域割り当て用制御フレームを送信してから他の宅側装置に順次送信して当該宅側装置に上り帯域割り当て用制御フレームを送信するまでの一巡時間よりも短い時間に設定されている省電力モード時間を記述した省電力モード設定フレームを送信する。上記宅側装置のＰＯＮ受信部は、上記局側装置から受信した自局宛のフレームを解析するフレーム解析部を有する。上記フレーム解析部は、上記省電力モード設定フレームを受信した場合には、その省電力モード設定フレーム内に記述された省電力モード時間にわたって当該ＰＯＮ受信部を省電力モードに設定する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】IEEE Std 802.3ah（登録商標）-2004
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０―１１４８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のＰＯＮシステムでは、宅側装置の省電力化を図ることが可能である。しかしながら、局側装置については、各宅側装置からの上りフレームを受信する必要があるため、宅側装置のように省電力化を図ることは困難である。
【０００９】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、局側装置の省電力化を適切に図ることが可能な省電力制御方法、局側装置および通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる省電力制御方法は、１または複数の宅側装置と、各上記宅側装置と共通の通信回線を介して通信信号を送受信するための局側装置とを備え、上記各宅側装置から上記局側装置への上記通信信号が時分割多重される通信システムにおける省電力制御方法であって、上記各宅側装置から上記局側装置への上記通信信号のトラフィック量を示すトラフィック情報を取得するステップと、取得した上記トラフィック情報に基づいて、上記各宅側装置から送信される上記通信信号の受信動作を停止するスリープ状態への遷移が上記局側装置において可能か否かを判断するステップとを含む。
【００１１】
このような構成により、トラフィック量に基づいてスリープ状態への遷移を適切に判断し、局側装置における通信信号受信用の回路の動作を停止することにより、局側装置の消費電力を低減することができる。したがって、局側装置の省電力化を適切に図ることができる。
【００１２】
好ましくは、上記省電力制御方法は、さらに、上記スリープ状態へ遷移可能であると判断した場合に、上記局側装置が上記スリープ状態へ遷移できるように、上記各宅側装置から上記局側装置への上記通信信号の送信を制御するステップを含む。
【００１３】
このような構成により、各宅側装置からの上りトラフィックの存在しない期間を長くする制御が可能となるため、局側装置における省電力効果をさらに高めることができる。
【００１４】
より好ましくは、上記通信信号の送信を制御するステップにおいては、上記各宅側装置から上記局側装置への上記通信信号の送信が所定間隔以内で行なわれるように上記各宅側装置を制御する。
【００１５】
このような構成により、各宅側装置から通信信号が到着するタイミングを集中させ、当該通信信号が到着しない期間をできるだけ長くすることができるため、局側装置は、スリープ期間として十分な期間を確保することができ、省電力効果を高めることができる。
【００１６】
より好ましくは、上記通信信号の送信を制御するステップにおいては、上記通信回線における帯域の上記各宅側装置への割り当てを停止し、上記省電力制御方法は、さらに、上記局側装置が、上記割り当ての停止により上記各宅側装置から上記局側装置へ上記通信信号が到着しなくなる期間において上記スリープ状態となるステップを含む。
【００１７】
このような構成により、各宅側装置から通信信号が到着しない期間を確実に設けることができるため、局側装置は、スリープ期間を確実に確保することができ、省電力効果を高めることができる。
【００１８】
好ましくは、上記局側装置は、上記各宅側装置からの上記通信回線における帯域の割り当て要求の受信期間、および予定された上記各宅側装置からの上記通信信号の受信期間を含む割り当て周期を繰り返し、上記省電力制御方法は、さらに、上記局側装置が、上記通信信号の受信期間において、上記予定された上記通信信号の受信を完了した後に上記スリープ状態へ遷移するステップを含む。
【００１９】
ある割り当て周期において各宅側装置からの通信信号をすべて受信した後、次の割り当て周期が始まるまでの期間は各宅側装置から通信信号が到着しない。この期間をスリープ期間とする構成により、局側装置は、通常の割り当て周期を繰り返す動作においてスリープ期間として十分な期間を確保することができるため、省電力効果を高めることができる。
【００２０】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる局側装置は、１または複数の宅側装置と、各上記宅側装置と共通の通信回線を介して通信信号を送受信するための局側装置とを備え、上記各宅側装置から上記局側装置への上記通信信号が時分割多重される通信システムにおける上記局側装置であって、上記各宅側装置から上記局側装置への上記通信信号のトラフィック量を示すトラフィック情報を取得するためのトラフィック情報取得部と、上記トラフィック情報取得部によって取得された上記トラフィック情報に基づいて、上記各宅側装置から送信される上記通信信号の受信動作を停止するスリープ状態への遷移が上記局側装置において可能か否かを判断するためのスリープ制御部とを備える。
【００２１】
このような構成により、トラフィック量に基づいてスリープ状態への遷移を適切に判断し、局側装置における通信信号受信用の回路の動作を停止することにより、局側装置の消費電力を低減することができる。したがって、局側装置の省電力化を適切に図ることができる。
【００２２】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信システムは、１または複数の宅側装置と、各上記宅側装置と共通の通信回線を介して通信信号を送受信するための局側装置とを備え、上記各宅側装置から上記局側装置への上記通信信号が時分割多重される通信システムであって、上記各宅側装置から上記局側装置への上記通信信号のトラフィック量を示すトラフィック情報を取得するためのトラフィック情報取得部と、上記トラフィック情報取得部によって取得された上記トラフィック情報に基づいて、上記各宅側装置から送信される上記通信信号の受信動作を停止するスリープ状態への遷移が上記局側装置において可能か否かを判断するためのスリープ制御部とを備える。
【００２３】
このような構成により、トラフィック量に基づいてスリープ状態への遷移を適切に判断し、局側装置における通信信号受信用の回路の動作を停止することにより、局側装置の消費電力を低減することができる。したがって、局側装置の省電力化を適切に図ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、局側装置の省電力化を適切に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る局側装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る局側装置における上りフレーム受信部の一部の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける局側装置が省電力処理を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る局側装置におけるＤＢＡ処理部が省電力処理を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る局側装置におけるＤＢＡ処理部がスリープ状態への遷移可否を判断する方法の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける局側装置および宅側装置間のデータの流れの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムの構成を示す図である。
【００２８】
図１を参照して、ＰＯＮシステム２０１は、たとえば１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、ＯＮＵ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄと、局側装置１０１と、スプリッタＳＰ１，ＳＰ２とを備える。ＯＮＵ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃと局側装置１０１とは、スプリッタＳＰ１およびＳＰ２ならびに光ファイバＯＰＴＦを介して接続され、互いに光信号を送受信する。ＯＮＵ１０２Ｄと局側装置１０１とは、スプリッタＳＰ２および光ファイバＯＰＴＦを介して接続され、互いに光信号を送受信する。ＰＯＮシステム２０１では、ＯＮＵ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄから局側装置１０１への光信号が時分割多重される。
【００２９】
ここで、ＯＮＵから上位ネットワークへの方向を上り方向と称し、上位ネットワークからＯＮＵへの方向を下り方向と称する。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態に係る局側装置の構成を示すブロック図である。
【００３１】
図２を参照して、局側装置１０１は、ＰＯＮトランシーバ１１と、上り受信処理部１２と、上りバッファメモリ１３と、上り送信処理部１４と、ＳＮＩトランシーバ１５と、下り受信処理部１６と、下りバッファメモリ１７と、下り送信処理部１８と、ＤＢＡ（Dynamic Bandwidth Allocation）処理部（トラフィック情報取得部およびスリープ制御部）１９と、制御部２０と、トランシーバ受信制御部２１とを備える。ＰＯＮトランシーバ１１は、受信部３１と、送信部３２とを含む。ＳＮＩトランシーバ１５は、送信部３３と、受信部３４とを含む。
【００３２】
局側装置１０１において、ＰＯＮトランシーバ１１は、ＰＯＮ線路の親局側起点として、ＰＯＮ回線である光ファイバＯＰＴＦと接続される。ＰＯＮトランシーバ１１における受信部３１は、光ファイバＯＰＴＦを介して各ＯＮＵ１０２と双方向通信が行なえるように、特定の波長、たとえば１３１０ｎｍ帯の上り光信号を光ファイバＯＰＴＦから受信し、電気信号に変換して上り受信処理部１２に出力する。また、ＰＯＮトランシーバ１１における送信部３２は、下り送信処理部１８から受けた電気信号を別波長の下り光信号に変換して光ファイバＯＰＴＦへ出力する。たとえば、ＰＯＮトランシーバ１１は、下り送信処理部１８から受けた１０Ｇｂｐｓの電気信号を１５７０ｎｍ帯の下り光信号に変換して各ＯＮＵ１０２へ送信する。
【００３３】
上り受信処理部１２は、ＰＯＮトランシーバ１１から受けた電気信号からフレームを再構成するとともに、フレームの種別に応じてＤＢＡ処理部１９、制御部２０または上りバッファメモリ１３にフレームを振り分ける。具体的には、データフレームを上りバッファメモリ１３へ出力し、制御フレームをＤＢＡ処理部１９および制御部２０に出力する。
【００３４】
上りバッファメモリ１３は、上り受信処理部１２から受けたデータフレームを蓄積する。
【００３５】
上り送信処理部１４は、上りバッファメモリ１３からデータフレームを取り出して所定の信号処理を行ない、処理後のフレームをＳＮＩトランシーバ１５へ出力する。
【００３６】
ＳＮＩトランシーバ１５における送信部３３は、上り送信処理部１４から受けたフレームを上位ネットワークへ送信する。
【００３７】
ＳＮＩトランシーバ１５における受信部３４は、上位ネットワークから受信したフレームを下り受信処理部１６へ出力する。
【００３８】
下り受信処理部１６は、ＳＮＩトランシーバ１５から受けたフレームに所定の信号処理を行ない、処理後のフレームをデータフレームとして下りバッファメモリ１７へ出力する。
【００３９】
ＤＢＡ処理部１９および制御部２０は、各種制御情報を示す制御フレームを生成し、下り送信処理部１８へ出力する。
【００４０】
下り送信処理部１８は、下りバッファメモリ１７からデータフレームを取り出し、物理層の電気信号に変換してＰＯＮトランシーバ１１へ出力する。また、下り送信処理部１８は、ＤＢＡ処理部１９および制御部２０から受けた制御フレームを物理層の電気信号に変換してＰＯＮトランシーバ１１へ出力する。
【００４１】
ＤＢＡ処理部１９および制御部２０は、ＰＯＮ回線およびＯＮＵ１０２を運営管理するためのＭＰＣＰフレームおよびＯＡＭフレーム等の制御フレームを生成し、下り送信処理部１８を介してＯＮＵ１０２へ送信する。また、ＤＢＡ処理部１９および制御部２０は、ＯＮＵ１０２から送信されるＭＰＣＰフレームおよびＯＡＭフレーム等の制御フレームを上り受信処理部１２を介して受信し、対応する処理を行なう。
【００４２】
具体的には、ＤＢＡ処理部１９および制御部２０は、ＭＰＣＰおよびＯＡＭなど、ＰＯＮ回線の制御および管理に関する局側処理を行なう。すなわち、ＰＯＮ回線に接続されている各ＯＮＵとＭＰＣＰメッセージおよびＯＡＭメッセージをやりとりすることによって、ＯＮＵの登録、離脱および帯域割り当てを含めた上りアクセス制御、下りアクセス制御、ならびにＯＮＵへのスリープ指示を含めたＯＮＵの運用管理などを行なう。
【００４３】
たとえば、ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２から受けたＰＯＮ回線における上り帯域の割り当て要求に基づいて、ＰＯＮ回線における上り帯域を各ＯＮＵ１０２に割り当てる。具体的には、ＤＢＡ処理部１９は、ＯＮＵ１０２から受けたＰＯＮ回線における帯域の割り当て要求を示すレポートフレームに基づいて、ＰＯＮ回線における帯域をＯＮＵ１０２に割り当てる、すなわちグラントを記したゲートフレームをＯＮＵ１０２へ送る。
【００４４】
ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２からのＰＯＮ回線における帯域の割り当て要求の受信期間、および予定された各ＯＮＵ１０２からの上りフレームの受信期間を含む割り当て周期すなわちＤＢＡサイクルを繰り返す。ここで、ＤＢＡ処理部１９は、たとえば、予定された各ＯＮＵ１０２からの上りフレームの受信期間において、上記帯域の割り当て量の演算を行なう。
【００４５】
制御部２０は、ＤＢＡ処理部１９から受けた情報に基づいて、トランシーバ受信制御部２１を制御することにより、スリープ命令を示す制御信号をＰＯＮトランシーバ１１における受信部３１および上り受信処理部１２へ出力する。また、制御部２０は、ＤＢＡ処理部１９から受けた情報に基づいて、トランシーバ受信制御部２１を制御することにより、起床命令を示す制御信号をＰＯＮトランシーバ１１における受信部３１および上り受信処理部１２へ出力する。
【００４６】
図３は、本発明の実施の形態に係る局側装置における上りフレーム受信部の一部の構成を示す図である。
【００４７】
図３を参照して、上り受信処理部１２は、ＣＤＲ(Clock and Data Recovery)４１と、デシリアライザ４２と、ＭＡＣ処理部４３とを含む。
【００４８】
上り方向において、ＣＤＲ４１は、ＰＯＮトランシーバ１１から受けた電気信号のリシェーピングを行なうとともに、当該電気信号からタイミングを抽出し、抽出したタイミングに基づいて電気信号のリタイミングを行なうことにより、ＯＮＵ１０２との同期を確立する。
【００４９】
デシリアライザ４２は、ＣＤＲ４１から受けたシリアルの電気信号をパラレルの電気信号に変換し、ＭＡＣ処理部４３へ出力する。
【００５０】
ＭＡＣ処理部４３は、デシリアライザ４２から受けた電気信号に対してＭＡＣ（Media Access Control）層の所定の処理を行なうことにより、フレームを再構成する。
【００５１】
下り方向において、ＭＡＣ処理部４３は、下り送信処理部１８から受けたフレームに対してＭＡＣ層の所定の処理を行なうことにより、パラレルの物理層の電気信号に変換する。
【００５２】
シリアライザ４４は、ＭＡＣ処理部４３から受けたパラレルの電気信号をシリアルの電気信号に変換し、ＰＯＮトランシーバ１１へ出力する。
【００５３】
また、ＰＯＮトランシーバ１１における受信部３１は、トランシーバ受信制御部２１からスリープ命令を示す制御信号を受けると動作を停止する。また、ＰＯＮトランシーバ１１における受信部３１は、トランシーバ受信制御部２１から起床命令を示す制御信号を受けると動作を再開する。なお、ＣＤＲ４１およびデシリアライザ４２も、トランシーバ受信制御部２１からスリープ命令を示す制御信号を受けると動作を停止し、また、トランシーバ受信制御部２１から起床命令を示す制御信号を受けると動作を再開する構成であってもよい。
【００５４】
［動作］
次に、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムが省電力制御を行なう際の動作について図面を用いて説明する。
【００５５】
ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りフレームのトラフィック量を示すトラフィック情報を取得する。
【００５６】
ＤＢＡ処理部１９は、取得したトラフィック情報に基づいて、各ＯＮＵ１０２から送信される上りフレームの受信動作を停止するスリープ状態への遷移が局側装置１０１において可能か否かを判断する。
【００５７】
そして、ＤＢＡ処理部１９は、スリープ状態へ遷移可能であると判断した場合に、局側装置１０１がスリープ状態へ遷移できるように、各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りフレームの送信を制御する。
【００５８】
図４は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける局側装置が省電力処理を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【００５９】
図４を参照して、まず、あるＤＢＡサイクルにおいて、局側装置１０１は、各ＯＮＵ１０２からレポートフレーム１を受信する（ステップＳ１）。
【００６０】
次に、局側装置１０１は、各ＯＮＵ１０２から受信したレポートフレーム１に基づいて、各ＯＮＵ１０２からの帯域要求の総量を演算し（ステップＳ２）、自己がスリープ状態へ遷移可能か否かを判断する（ステップＳ３）。
【００６１】
局側装置１０１は、たとえば各ＯＮＵ１０２からの帯域要求の総量が所定値以上であることから、次回のＤＢＡサイクルではスリープ状態へ遷移できないと判断する（ステップＳ３でＮＯ）。
【００６２】
そして、局側装置１０１は、次回のＤＢＡサイクルではスリープ状態へ遷移できないことから、通常通り、各ＯＮＵ１０２の上りフレームの送信タイミングおよび送信可能時間を演算する（ステップＳ１３）。
【００６３】
次に、局側装置１０１は、演算結果を示すゲートフレームを各ＯＮＵ１０２へ送信する（ステップＳ１４）。
【００６４】
また、上記各動作と並行して、局側装置１０１は、各ＯＮＵ１０２から送信された上りフレームを受信する。この上りフレームは、前回のＤＢＡサイクルにおいて局側装置１０１が送信したゲートフレームの示すグラントに従って各ＯＮＵ１０２が送信したフレームである。そして、局側装置１０１は、次のＤＢＡサイクルにおいて、各ＯＮＵ２０２からレポートフレームを再び受信する（ステップＳ１）。
【００６５】
一方、局側装置１０１は、たとえば各ＯＮＵ１０２からの帯域要求の総量が所定値未満であることから、次回のＤＢＡサイクルにおいて自己のスリープ状態への遷移が可能であると判断した場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、たとえば、スリープ状態へ遷移できるように、すなわちスリープ期間を確保できるように、各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りフレームの送信を制御する。すなわち、局側装置１０１は、スリープ状態へ遷移できるように、各ＯＮＵ１０２の上りフレームの送信タイミングおよび送信可能時間を演算する（ステップＳ４）。
【００６６】
たとえば、局側装置１０１は、各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りフレームの送信が所定間隔以内で行なわれるように各ＯＮＵ１０２を制御する。
【００６７】
より詳細には、局側装置１０１は、ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りトラフィックが存在しない無割当期間を延ばすために、各ＯＮＵ１０２に対するグラント時間すなわち上りフレームの送信許可期間を連続させる。これにより、各ＯＮＵ１０２からの上りフレームの到着タイミングを時間的に集中させる。
【００６８】
なお、局側装置１０１は、次回のＤＢＡサイクルにおいてスリープ期間が確保されていることを確認すればよく、各ＯＮＵ１０２の上りフレームの送信を制御しなくても、スリープ状態へ遷移することは可能である。
【００６９】
次に、局側装置１０１は、演算結果を示すゲートフレーム１を各ＯＮＵ１０２へ送信する（ステップＳ５）。
【００７０】
また、上記各動作と並行して、局側装置１０１は、各ＯＮＵ１０２から送信された上りフレーム０を受信する。上りフレーム０は、局側装置１０１が前回のＤＢＡサイクルにおいて送信したゲートフレーム１の前に送信したゲートフレームが示すグラントに従って、各ＯＮＵ１０２が送信したフレームである。
【００７１】
次のＤＢＡサイクルにおいて、局側装置１０１は、各ＯＮＵ１０２から送信されたレポートフレーム２を受信する（ステップＳ６）。
【００７２】
次に、局側装置１０１は、各ＯＮＵ１０２から受信したレポートフレーム２に基づいて、各ＯＮＵ１０２からの帯域要求の総量を演算する（ステップＳ７）。
【００７３】
局側装置１０１は、たとえば各ＯＮＵ１０２からの帯域要求の総量が所定値以上であることから、次回のＤＢＡサイクルではスリープ状態へ遷移できないと判断する（ステップＳ８）。なお、これは一例であり、局側装置１０１が、複数回のＤＢＡサイクルにおいて連続してスリープ状態へ遷移してもよい。
【００７４】
そして、局側装置１０１は、次回のＤＢＡサイクルではスリープ状態へ遷移できないことから、通常通り、各ＯＮＵ１０２の上りフレームの送信タイミングおよび送信可能時間を演算する（ステップＳ９）。
【００７５】
次に、局側装置１０１は、演算結果を示すゲートフレーム２を各ＯＮＵ１０２へ送信する（ステップＳ１０）。
【００７６】
また、上記各動作と並行して、局側装置１０１は、各ＯＮＵ１０２から送信された上りフレーム１を受信する。上りフレーム１は、ゲートフレーム１が示すグラントに従って各ＯＮＵ１０２が送信したフレームであり、各ＯＮＵ１０２からたとえば所定間隔以内で連続的に送信されるフレームである。
【００７７】
次に、局側装置１０１は、上りフレームの受信期間において、予定された上りフレームの受信を完了した後にスリープ状態への遷移制御を行なう。より詳細には、制御部２０は、ゲートフレーム１に対応するフレームがすべて受信されると、スリープ命令をＰＯＮトランシーバ１１における受信部３１および上り受信処理部１２に与える。これにより、ＰＯＮトランシーバ１１における受信部３１および上り受信処理部１２の動作が停止し、局側装置１０１はスリープ状態へ遷移する（ステップＳ１１）。
【００７８】
なお、局側装置１０１は、上記のようにスリープ状態への遷移タイミングを判断する際、上りフレームを監視する必要はない。すなわち、局側装置１０１は、各ＯＮＵ１０２から上りフレームが到着する時刻を把握しているため、タイマ等を使用して、設定された時刻すなわち各ＯＮＵ１０２からの上りフレームの受信を完了する時刻になるとスリープ命令を与えることが可能である。
【００７９】
次に、局側装置１０１は、次回のＤＢＡサイクルの開始タイミングから所定時間前のタイミングにおいて、起床命令をＰＯＮトランシーバ１１における受信部３１および上り受信処理部１２に与える。これにより、ＰＯＮトランシーバ１１における受信部３１および上り受信処理部１２の動作が再開し、局側装置１０１はスリープ状態から復帰する（ステップＳ１２）。
【００８０】
図５は、本発明の実施の形態に係る局側装置におけるＤＢＡ処理部が省電力処理を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。図５は、１つのＤＢＡサイクルにおける処理を示している。
【００８１】
図５を参照して、まず、ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２からレポートフレームが局側装置１０１に到着すると（ステップＳ２１）、これらのレポートフレームに基づいて、各ＯＮＵ１０２からの帯域要求の総量を演算し、局側装置１０１がスリープ状態へ遷移可能か否かを判断する（ステップＳ２２）。
【００８２】
次に、ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２からの帯域要求の総量が所定のスリープ閾値以上である場合には（ステップＳ２２でＮＯ）、次回のＤＢＡサイクルでは局側装置１０１はスリープ状態へ遷移できないと判断し、通常通りの帯域割り当て演算を実施する（ステップＳ２６）。
【００８３】
次に、ＤＢＡ処理部１９は、帯域割り当て演算の結果を示すゲートフレームを各ＯＮＵ１０２へ送信し（ステップＳ２５）、各ＯＮＵ１０２から新たに到着するレポートフレームの処理を行なう。
【００８４】
一方、ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２からの帯域要求の総量がスリープ閾値未満である場合には（ステップＳ２２でＹＥＳ）、次回のＤＢＡサイクルにおいて局側装置１０１はスリープ状態への遷移が可能であると判断し、スリープ期間を確保できるような帯域割り当て演算を実施する（ステップＳ２３）。
【００８５】
次に、ＤＢＡ処理部１９は、演算結果に基づいて、スリープ時刻および起床時刻を制御部２０に設定する（ステップＳ２４）。制御部２０は、トランシーバ受信制御部２１を制御することにより、ＤＢＡ処理部１９から設定されたスリープ時刻においてスリープ命令を示す制御信号を出力し、また、ＤＢＡ処理部１９から設定された起床時刻において起床命令を示す制御信号を出力する。
【００８６】
次に、ＤＢＡ処理部１９は、帯域割り当て演算の結果を示すゲートフレームを各ＯＮＵ１０２へ送信し（ステップＳ２５）、各ＯＮＵ１０２から新たに到着するレポートフレームの処理を行なう。
【００８７】
なお、局側装置１０１がスリープ期間を確保できるように各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りフレームの送信を制御する（ステップＳ２３）方法としては、たとえば以下のような方法も考えられる。すなわち、ＤＢＡ処理部１９は、１つのＤＢＡサイクルだけでは局側装置１０１がスリープ状態へ遷移できないが、２つ以上のＤＢＡサイクルを用いて各ＯＮＵ１０２に上り帯域を割り当てればスリープ状態へ遷移可能となる場合には、２つ以上のＤＢＡサイクルを用いた帯域割り当てを行ない、局側装置１０１をスリープ状態へ遷移させてもよい。
【００８８】
また、ＤＢＡ処理部１９は、１つのＤＢＡサイクルだけでは局側装置１０１がスリープ状態へ遷移できないが、ＤＢＡサイクルを延長すれば遷移可能となる場合には、ＤＢＡサイクルを延長して帯域割り当てを行ない、局側装置１０１をスリープ状態へ遷移させてもよい。
【００８９】
また、ＤＢＡ処理部１９は、あるＤＢＡサイクルの帯域割り当てを見送り、当該ＤＢＡサイクルにおいて局側装置１０１をスリープ状態へ遷移させ、以降のＤＢＡサイクルにおいて改めて帯域割り当てを行ってもよい。この場合、ＤＢＡ処理部１９は、ＰＯＮ回線における帯域の各ＯＮＵ１０２への割り当てを停止する。そして、制御部２０は、当該割り当ての停止により各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１へ上りフレームが到着しなくなる期間においてスリープ状態への遷移制御を行なう。
【００９０】
図６は、本発明の実施の形態に係る局側装置におけるＤＢＡ処理部がスリープ状態への遷移可否を判断する方法の一例を示す図である。
【００９１】
図６を参照して、ＴＤＢＡはＤＢＡサイクルの長さであり、ＴＲＰは局側装置１０１が各ＯＮＵ１０２からレポートを受信するための時間であり、ＴＤＡＴは局側装置１０１が各ＯＮＵ１０２からのフレームを受信可能な最大時間である。
【００９２】
ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２に割り当てる上り帯域の合計ｔｄを演算した場合において、（ＴＤＡＴ−ｔｄ）が、局側装置１０１がスリープ状態へ遷移するための準備時間Ｔｓｌｉｎおよびスリープ状態から通常状態へ復帰するための準備時間Ｔｓｌｏｕｔの和より大きい場合には、局側装置１０１のスリープ状態への遷移が可能であると判断する。
【００９３】
すなわち、ＤＢＡ処理部１９は、（ＴＤＡＴ−ｔｄ）＞（Ｔｓｌｉｎ＋Ｔｓｌｏｕｔ）の場合にはスリープ状態への遷移が局側装置１０１において可能であると判断し、（ＴＤＡＴ−ｔｄ）≦（Ｔｓｌｉｎ＋Ｔｓｌｏｕｔ）の場合にはスリープ状態への遷移が局側装置１０１において不可であると判断する。
【００９４】
ここで、たとえば、ＴＤＢＡは５００μ秒であり、（Ｔｓｌｉｎ＋Ｔｓｌｏｕｔ）は数十μ秒である。
【００９５】
上り帯域の合計ｔｄが小さくなるケースとしては、局側装置１０１に接続された各ＯＮＵ１０２からのレポート量が少ない場合、およびユーザの契約するサービス種別等による帯域制御のために局側装置１０１からのグラント量が少ない場合が考えられる。このような場合には、ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りトラフィックが存在しない、無割当期間が発生する。
【００９６】
この無割当期間が、局側装置１０１においてスリープ期間を確保するのに必要な時間よりも長い場合には、当該無割当期間中、局側装置１０１の上りフレーム受信部を省電力動作させることができる。
【００９７】
なお、上りフレーム受信部のうち、動作を停止させる具体的な箇所としては、光トランシーバすなわちＰＯＮトランシーバ１１の受信部３１が考えられる。また、ロック時間が十分短い場合には、ＰＯＮトランシーバ１１に接続されるＣＤＲ４１およびデシリアライザ４２をスリープさせることも可能である。
【００９８】
図７は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける局側装置および宅側装置間のデータの流れの一例を示す図である。ここでは、局側装置に３つのＯＮＵ１〜３が接続される場合について説明する。
【００９９】
図７を参照して、ＤＢＡサイクル１において、局側装置１０１は、ＯＮＵ１〜３から受信したレポートフレーム１に基づいて、ＯＮＵ１〜３からの帯域要求の総量を演算し、演算結果から、ＤＢＡサイクル２においてスリープ状態へ遷移可能であると判断する。
【０１００】
そして、局側装置１０１は、スリープ状態へ遷移できるように、すなわちスリープ期間を確保できるように、ＯＮＵ１〜３の上りフレームの送信タイミングおよび送信可能時間を演算し、演算結果を示すゲートフレーム１をＯＮＵ１〜３へ送信する（タイミングｔａ）。なお、ゲートフレーム１の送信タイミングは、次回のＤＢＡサイクルにおいて各ＯＮＵがレポートフレームを送信することが可能なタイミングであればよい。
【０１０１】
また、局側装置１０１は、ＯＮＵ１〜３から送信された上りフレーム０を受信する。この上りフレーム０は、局側装置１０１がＤＢＡサイクル１の１つ前のサイクルにおいて送信したゲートフレームが示すグラントに従って、ＯＮＵ１〜３が送信したフレームである。
【０１０２】
そして、次のＤＢＡサイクル２において、ＤＢＡ処理部１９は、ＯＮＵ１〜３から受信したレポートフレーム２に基づいて、ＯＮＵ１〜３からの帯域要求の総量を演算し、演算結果から、局側装置１０１はＤＢＡサイクル３においてスリープ状態へ遷移できないと判断する。
【０１０３】
そして、局側装置１０１は、通常通り、ＯＮＵ１〜３の上りフレームの送信タイミングおよび送信可能時間を演算し、演算結果を示すゲートフレーム２をＯＮＵ１〜３へ送信する（タイミングｔｂ）。なお、ゲートフレーム２の送信タイミングは、次回のＤＢＡサイクルにおいて各ＯＮＵがレポートフレームを送信することが可能なタイミングであればよい。
【０１０４】
また、局側装置１０１は、ＯＮＵ１およびＯＮＵ３から送信された上りフレーム１を受信する。この上りフレーム１は、ゲートフレーム１が示すグラントに従ってＯＮＵ１およびＯＮＵ３が送信したフレームであり、ＯＮＵ１〜３から連続的に送信されるフレームである。
【０１０５】
次に、局側装置１０１は、ゲートフレーム１に対応するフレームをすべて受信すると、スリープ状態へ遷移する（タイミングｔｃ）。
【０１０６】
次に、制御部２０は、次のＤＢＡサイクル３の開始タイミングｔｅから所定時間前のタイミングｔｄにおいて、スリープ状態からの復帰動作を開始し、タイミングｔｅまでに通常状態に復帰する。
【０１０７】
ところで、ＰＯＮシステムにおける局側装置については、各宅側装置からの上りフレームを受信する必要があるため、宅側装置のように省電力化を図ることは困難である。すなわち、接続されている各ＯＮＵ１０２からの上りフレームを局側装置がもれなく受信するためには、上りフレーム受信部を省電力動作させることができない。このため、既存のＰＯＮシステムでは、局側装置は、ＯＮＵとの間で通信トラフィックが無い場合であっても、すべての回路を通常動作させている。
【０１０８】
これに対して、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りフレームのトラフィック量を示すトラフィック情報を取得する。そして、制御部２０は、ＤＢＡ処理部１９によって取得されたトラフィック情報に基づいて、各ＯＮＵ１０２から送信される上りフレームの受信動作を停止するスリープ状態への遷移が局側装置１０１において可能か否かを判断する。
【０１０９】
たとえば、局側装置において、上りトラフィックの負荷が存在しない、あるいは負荷が非常に小さい場合には、省電力動作が可能であると判断する。
【０１１０】
このような構成により、トラフィック量に基づいてスリープ状態への遷移を適切に判断し、局側装置１０１における上りフレーム受信用の回路の動作を停止することにより、局側装置１０１の消費電力を低減することができる。したがって、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、局側装置の省電力化を適切に図ることができる。
【０１１１】
また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＤＢＡ処理部１９は、制御部２０がスリープ状態へ遷移可能であると判断した場合に、局側装置１０１がスリープ状態へ遷移できるように、各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りフレームの送信を制御する。
【０１１２】
このような構成により、各ＯＮＵ１０２からの上りトラフィックの存在しない期間を長くする制御が可能となるため、局側装置１０１における省電力効果をさらに高めることができる。
【０１１３】
また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りフレームの送信が所定間隔以内で行なわれるように各ＯＮＵ１０２を制御する。
【０１１４】
このような構成により、各ＯＮＵ１０２から上りフレームが到着するタイミングを集中させ、当該上りフレームが到着しない期間をできるだけ長くすることができるため、局側装置１０１は、スリープ期間として十分な期間を確保することができ、省電力効果を高めることができる。
【０１１５】
また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＤＢＡ処理部１９は、ＰＯＮ回線における帯域の各ＯＮＵ１０２への割り当てを停止する。そして、制御部２０は、当該割り当ての停止により各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１へ上りフレームが到着しなくなる期間においてスリープ状態への遷移制御を行なう。
【０１１６】
このような構成により、各ＯＮＵ１０２から上りフレームが到着しない期間を確実に設けることができるため、局側装置１０１は、スリープ期間を確実に確保することができ、省電力効果を高めることができる。
【０１１７】
また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２からのＰＯＮ回線における帯域の割り当て要求の受信期間、および予定された各ＯＮＵ１０２からの上りフレームの受信期間を含む割り当て周期すなわちＤＢＡサイクルを繰り返す。そして、制御部２０は、上りフレームの受信期間において、予定された上りフレームの受信を完了した後にスリープ状態への遷移制御を行なう。
【０１１８】
あるＤＢＡサイクルにおいて各ＯＮＵ１０２からの上りフレームをすべて受信した後、次のＤＢＡサイクルが始まるまでの期間は各ＯＮＵ１０２から上りフレームが到着しない。この期間をスリープ期間とする構成により、局側装置１０１は、通常のＤＢＡサイクルを繰り返す動作においてスリープ期間として十分な期間を確保することができるため、省電力効果を高めることができる。
【０１１９】
なお、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、局側装置１０１が、ＤＢＡサイクルにおいて、各ＯＮＵ１０２からの帯域割り当て要求に基づき、まとめて帯域割り当てを行なう集中型ＤＢＡ方式を採用する構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＤＢＡサイクルを設けずに、局側装置１０１が、各ＯＮＵ１０２からの帯域割り当て要求に対してその都度帯域割り当てを行なう分散型ＤＢＡ方式を採用する構成であってもよい。分散型ＤＢＡ方式においても、局側装置１０１は、スリープ状態へ遷移できるように、各ＯＮＵ１０２の上りフレームの送信タイミングおよび送信可能時間を設定することが可能である。
【０１２０】
また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＤＢＡ処理部１９は、各ＯＮＵ１０２から局側装置１０１への上りフレームのトラフィック量を示すトラフィック情報として、各ＯＮＵ１０２に割り当てる上り帯域の合計を演算する構成であるとしたが、これに限定するものではない。各ＯＮＵ１０２からのレポート量およびＯＮＵへのグラント量に限らず、たとえば上りバッファメモリ１３におけるフレームの蓄積量、または当該蓄積量から算出した上りレート等、他のトラフィック情報を取得する構成であってもよい。
【０１２１】
また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、局側装置１０１が、トラフィック情報の取得、局側装置１０１のスリープ状態への遷移可否判断、および各ＯＮＵ１０２の上りフレームの送信制御を行なう。
【０１２２】
しかしながら、ＰＯＮシステム２０１は、このような構成に限定されるものではない。すなわち、局側装置１０１の代わりに、ＰＯＮシステム２０１における局側装置１０１およびＯＮＵ１０２以外の他の装置が、トラフィック情報の取得、局側装置１０１のスリープ状態への遷移可否判断、および各ＯＮＵ１０２の上りフレームの送信制御を行なう構成であってもよい。
【０１２３】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２４】
１１  ＰＯＮトランシーバ
１２  上り受信処理部
１３  上りバッファメモリ
１４  上り送信処理部
１５  ＳＮＩトランシーバ
１６  下り受信処理部
１７  下りバッファメモリ
１８  下り送信処理部
１９  ＤＢＡ処理部
２０  制御部
２１  トランシーバ受信制御部
３１  受信部
３２  送信部
３３  送信部
３４  受信部
４１  ＣＤＲ
４２  デシリアライザ
４３  ＭＡＣ処理部
１０１  局側装置
１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ  ＯＮＵ
２０１  ＰＯＮシステム
ＳＰ１，ＳＰ２  スプリッタ
ＯＰＴＦ  光ファイバ
【図１】
2013081065.tif 000003
【図２】
2013081065.tif 000004
【図３】
2013081065.tif 000005
【図４】
2013081065.tif 000006
【図５】
2013081065.tif 000007
【図６】
2013081065.tif 000008
【図７】
2013081065.tif 000009